Антенна для рации своими руками

Мы не рекомендуем своими руками делать антенны на рации для автомобилей по той простой причине, что потом оборудование сложно настроить. А в штатных устройствах у основания, как правило, имеется нечто вроде гайки с тем, чтобы водитель мог настроить свой прибор на волны, используемую в связи. А вот для ручных моделей все обстоит иначе. Антенна для рации своими руками может быть сделана, если, однако для крупных предприятий, которые покупают частоту, могут возникнуть и проблемы. Дело в том, что государственный комитет следит за проданным товаром, чтобы потребители не мешали друг другу. Например, железные дороги не пересекались с судоремонтными заводами. Там и там иногда требуется связь, и если каждый начнет свое оборудование улучшать, то имеется шанс, что абоненты будут слышать друг друга, но вот только работая на разных предприятиях. Как быть в этом случае? Спросите в ГКРЧ, там должны дать рекомендации, быть может достаточно будет всего лишь продемонстрировать их специалистам в действии доработку для оценки влияния ее на соседние домены связи.

Самодельная антенна для рации

Связь и антенны для раций

Мы уже неоднократно говорили, что в обыденности чаще используются линейная и круговая поляризация, причем последняя – преимущественно на спутниках. Не исключение и рации. Как известно, горизонтальную поляризацию забрало для себя телевидение, оставив вертикальную радиовещанию и… рациям. И это логично. Когда мы держим рацию, то антенна находится почти вертикально. Да, есть сигнал отраженный от местности, который повернут на какой-то угол, за счет этого туповатый военный может демонстрировать, как он нарушает законы физики… Но это все ерунда. На самом деле идеальный прием ведется именно на вертикально стоящую антенну.

Что она из себя представляет? Те, кто прочел наши обзоры про самодельные антенны, будут поражены, но нисколько не удивлены. Мы опять имеем дело с несимметричным четвертьволновым вибратором, изготовленным из куска обычного коаксиального кабеля. Опять? Ну, да. Поляризация та же, частоты – где-то между, почему что-то должно меняться? Мы прямо даже однажды сказали, что телевизионную антенну из кабеля можно поставить вертикально и ловить радио, если таковое найдется на нужной волне…

А как же родная антенна рации? Внутри набалдашника обычно стоит медная спираль, кончик которой зачастую крепится в районе вершины. У некоторых раций очень просто можно добраться до завитков, у прочих – это целая проблема. Почему вообще там находится спираль?

Согласно курсу электродинамики распространения радиоволн вообще такая антенна должна излучать только в направлении оси, а волна будет поляризована по кругу, согласно направлению завивки. Но только если длина витка близка по значению к длине волны. В нашем же случае длина волны составляет от полуметра и выше, поэтому ни о какой близости и речи идти не может.

Хорошее представление о диаграмме направленности дает программа MMANA. Кто-то любезно за нас забил туда антенну от рации (на 145 МГц), а мы ничего не стали менять, просто посмотрели поле. И вот что вышло:

  1. В сфере вертикальной поляризации вышел по азимуту ровный круг. Понятно, что за счет тела человека диаграмма исказится, но сам факт! Действительно, спиралька излучает вертикальную поляризацию почти что ровно. Уровень составляет примерно — 3 dBi.
  2. Что касается горизонтальной поляризации, то здесь имеется нечто вроде восьмерки, а уровень намного-намного ниже. То есть если держать рацию со спиральной антенной по горизонтали, то прием ухудшится, однако до нуля не упадет.
Читайте также:  Какую антенну купить для рации

По углу места с горизонтальной поляризацией образуется полукруг, а с вертикальной вдоль оси провал. То есть полезный сигнал вверх не излучается. Пусть один человек с рацией заберется на дерево. И если оба держат приборы вертикально, то прием будет обусловлен только горизонтальной составляющей, а также отраженным сигналом. Вот какие антенны используются в рациях… Нет ничего удивительного, что у многих возникает желание что-то изменить. Почему же вообще используются спирали?

Рация

На самом деле — и на файле MMA это отлично видно — антенна состоит не только из спирали, немалую роль играет колпачок. Однако и без этого задумка ясна. В реальных условиях связь должна вестись по всем направлениям, простой же четвертьволновый вибратор этого не обеспечит. Почему четверть? Потому что полуволновой вибратор еще более длинный. И это тоже имеет значение. Спирали начали вить не от хорошей жизни. Просто длинная антенна для рации слишком большая роскошь. В карман не положишь, в руке в ветреную погоду не удержишь. Вот и приходится идти на жертвы. Еще раз напомним, что по вертикальной поляризации диаграмма направленности имеет вид тора, что совершенно типично. А вот горизонтальная добавляет нечто вроде гантели (грубое приближение), которая добавляет недостающие углы. А если вспомнить, что на прием и передачу диаграмма направленности одинаковая, то все становится на свои места.

Поэтому скажем сразу: то, что мы будем конструировать в рации, уберет эти ее свойства приема — пусть и плохого кое-где — по всем направлениям. Зато вся энергия устремится в направлении тора. То есть дальность вещания должна возрасти. Если же переоборудовать обе рации, то можно получить в этом смысле дополнительный выигрыш ценой утраты полностью приема (передачи) сверху и снизу. Еще раз напоминаем, что диаграммы направленности на прием и передачу совершенно одинаковые.

Улучшение приёма сигнала рации

Как можно увеличить дальность радиостанции, переделав антенну

Вывод очевиден: если мы хотим увеличить дальность — а мы видели диаграмму направленности заводской антенны — то нужно всю мощность направить на вертикальную поляризацию, то есть в тор. Как это сделать, ясно, однако на горизонте начинает маячить еще один вопрос – волновое сопротивление антенны рации. Знаете его значение? А мы уже говорили о том, как его померить! Если длина фидерной линии питания кратна половине длины волны, то сопротивление антенны передается на выход без изменения. И этот эффект можно использовать для измерения.

В ходе работ используются различные приборы, в частности, ВЧ-генератор. Для тех, кто задумался, где взять такой, скажем, что гетеродин любого телевизора способен выдать похожую частоту, другое дело, как его настроить. Мы об этом еще поговорим отдельно. Кроме того понадобится высокочастотный вольтметр, обычный для целей измерения не годится. Прибор измеряется напряжение на ВЧ генераторе в подвешенном состоянии (как если бы меряли напряжение в пустующей розетке на стене), а шкалу в это время калибруют так, чтобы показывала 100%. Затем собирают схему из последовательно соединенных:

  • антенны;
  • переменного резистора.
Читайте также:  Установка антенны Триколор своими руками

Новая антенна для рации

Подключают генератор к этой цепи и измеряют напряжение на резисторе. Крутят регулировку, пока не начнет стрелка показывать 50%. В этот момент сопротивление переменного резистора становится равным волновому сопротивлению антенны. Понятно, что необходимо брать неиндуктивное сопротивление (у которого отсутствует собственная индуктивность). Самодельная антенна для рации по возможности должна повторять электрические параметры заводской. То есть ее волновое сопротивление берется близким к тому, что было.

Выбор у конструктора не так велик: имеется всего два глобальных семейства. Это кабели с волновым сопротивлением 50 Ом и 75 Ом. Первый применяются в связи, вторые – в телевидении. Антенна для портативной рации делается из того, который ближе по номиналу к измеренному. Например, четвертьволновый вибратор (без спирали) имеет сопротивление порядка 35 Ом. Что будет с покупной антенной, сказать сложно. На практике проще всего изготовить две антенны для рации из кабеля разного сорта. Затем каждую испытать на местности, чтобы понять характер изменений.

Процесс изготовления антенны для рации

А теперь кратко напомним сам процесс изготовления антенны для рации. Мы уже рассказывали и про цифровое телевидение, и про WiFi и про 3G. Поэтому многие уже, как мы считаем, знают, как сделать антенну для рации тоже. Для этого прежде всего нужно точно знать частоту. Чем точнее, тем и лучше. Известно, что многие рации имеют несколько каналов, частоты их прописаны в паспорте. Выберите свой канал, и именно на него будет делать антенну.

Пусть, например, частота равна 435 МГц. Находим длину волны по известной формуле, деля скорость света на указанную величину: 299792458 / 435000000 = 689 мм. Чтобы изготовить четвертьволновый вибратор, необходимо число поделить еще на 4, получим – 172,25. То есть длина антенны для рации составит порядка 17 см. Необходимо по возможности более точно выдержать все миллиметры. В нашем случае экран можно не счищать. Наоборот, он и будет приемной поверхностью, за счет чего немного увеличится полоса. Если хотите, счистите, как кожуру, оплетку, но диэлектрик вокруг основной жилы оставьте.

Старая антенна выпаивается, под новую уже готов хомут. Осталось заделать ее на место, и можно наслаждаться связью. Антенна для рации своими руками сделана. Кстати, если нет желания снимать экран, запаяйте его вместе с жилой в одну связку при монтаже на микросхему. Вреда точно не будет. А кому расширение диапазона не требуется (за счет снижения усиления), экран лучше снять. И первый, и второй вариант имеют свои достоинства, потому что цельный кабель более прочный. В этом смысле лучше оставить его как есть. Тогда и антенна для рации прослужит дольше. Не забудьте приклеить симпатичный колпачок на конец, чтобы медь не окислялась. До встречи, прощаемся ровно до следующего раза.